AT149554B - Stähle für Bleche, welche geschweißt werden. - Google Patents

Description

   <Desc/Clms Page number 1> 
 



  Stähle für Bleche, welche geschweisst werden. 



   Bleche, die zum Bau von Flugzeugen Pontons und Leichtfahrzeugen Verwendung finden, werden in den allermeisten Fällen geschweisst. Solche Schweissverbindungen bedingen nur dann keine   Verschwächung   der Konstruktion, wenn ihre Festigkeit jener des Grundwerkstoffes möglichst gleich- kommt. Auch soll durch die Schweissung in der Einflusszone keine Festigkeitsverminderung in dem   Masse   eintreten, dass der Bruch dort erfolgt. Darüber hinaus muss als Ziel einer grosse Betriebssicherheit gewährleistenden Schweissverbindung gelten, dass weder in der Schweiss noch in deren Einflusszone die Zähigkeitseigenschaften verlorengehen. Dies lässt sich an Biegeproben überprüfen, wobei als Mass der Zähigkeit der nach dem Schweissen erzielbare Biegewinkel anzusehen ist. 



   Unlegierte Stähle können nur bis zu einer Festigkeit von höchstens 55   kgjmm2   solchen An- ) forderungen gerecht werden. Man verwendet daher besonders im Flugzeugbau Chrom-Molybdän-
Stahlbleche, deren Zusammensetzung etwa dem SAE-Normstahl Nr. 4130 mit   0-25-0'35%   Kohlen- stoff,   0-40-0-60% Mangan, 0-50-0-80%   Chrom und 0-15-0-25% Molybdän entspricht. Mit diesem
Stahl lassen sich im allgemeinen im geglühten oder normalisierten Zustand Festigkeitswerte von 60 bis
80   kglme   erzielen. Bei guter Schweissbarkeit kann durch Verwendung eines geeigneten Schweiss- drahtes an geschweissten Probestäben der Bruch stets ausserhalb der Schweiss und Einflusszone herbei- geführt werden.

   Die Zähigkeit des Stahles neben der Schweiss wird jedoch stark herabgesetzt, denn
Biegeproben, welche in der Weise vorgenommen werden, dass die Schweissraupe unabgearbeitet selbst stark auf Biegung beansprucht wird, zeigen nur unbedeutende Biegewinkel. 



   Ein Stahl mit   0-20-0-25% Kohlenstoff, 1-3-1-5% Chrom   und   0-15-0-25%   Molybdän, wie er von K. L. Zeyen (Kruppsehe Monatshefte, Jg. 1931, Seite   223)   vorgeschlagen wird, bringt wohl eine geringere Härtesteigerung in der Übergangszone gegenüber SAE-Sathl Nr. 4130, wodurch auch eine Sprödigkeitsverminderung eintritt, doch lassen sich auch bei einem solchen Stahl in der Biege- probe unter besonders scharfen Bedingungen keine grösseren Biegewinkel als etwa 30  bis zum ersten
Anriss erzielen ; geprüft wurde ein Stahl mit   0-22% Kohlenstoff, 1-47%   Chrom und 0-19% Molybdän, der im geglühten Zustand eine Zugfestigkeit von 64-8   kgjmm2   und eine Dehnung von 17-8% zeigte. 



   In der Zeitschrift "Stahl und Eisen", Jg. 1929, wird auf Seite 228 ein Stahl mit   0-10% Kohlen-   stoff, 0-65% Mangan,   0-9%   Chrom und   0-20% Molybdän   für Bleche der Flugzeugindustrie angeführt. 



  Mit Stählen solcher oder ähnlicher Zusammensetzung wird jedoch im normalisierten Zustand nicht einmal eine Festigkeit von etwa 50   kgjmm2   erreicht. So konnten an einem Stahl mit   0-99%   Kohlenstoff,   0-40%   Mangan, 1-32% Chrom und 0-28% Molybdän im normalisierten Zustand nur folgende Werte erzielt werden : 
 EMI1.1 
 
<tb> 
<tb> 35 <SEP> kgjmm2 <SEP> Streckgrenze,
<tb> 46'7 <SEP> kg) <SEP> Mm2 <SEP> Festigkeit,
<tb> 16-6% <SEP> Dehnung.
<tb> 
 



   Eine Verbesserung der Zähigkeitseigenschaften kann erzielt werden, wenn geschweisste Teile einer Wärmebehandlung, sei es Vergüten, Normalisieren oder Glühen, unterworfen werden. Die Wärmebehandlung stosst aber auf Schwierigkeiten oder wird unmöglich, wenn es sich nicht mehr um Einzelteile, sondern um ganze Konstruktionen handelt. 



   Stähle von der Zusammenstzung gemäss vorliegender Erfindung, welche höchstens   0'16%   Kohlenstoff,   0'5-2%   Chrom, 0-30-1-20% Nickel und   0-10-0-60%   Molybdän enthalten, erfüllen 

 <Desc/Clms Page number 2> 

 hingegen nicht nur alle Bedingungen, die im Hinblick auf Festigkeit,   Verschweissbarkeit   und Betriebssicherheit von   geschweissten   Verbindungen gefordert werden können, sondern weisen auch grosse Zähigkeit auf. Da jede thermische Nachbehandlung entfallen kann, ermöglichen sie die weitestgehende Verwendbarkeit und die Ausnützung geschweisster Konstruktionen im grössten Ausmasse. 



   Bleche der gekennzeichneten Zusammensetzung werden entweder im geglühten oder normalisierten Zustand verwendet. Es lassen sich mit ihnen leicht Festigkeiten zwischen 50-85   kgjnl'm2   
 EMI2.1 
 
 EMI2.2 
 
<tb> 
<tb> 67'3 <SEP> kg/mm2....................... <SEP> Zugfestigkeit,
<tb> 19-1% <SEP> (L <SEP> =10 <SEP> d).................... <SEP> Dehnung.
<tb> 
 



   Die an einem geschweissten Blech   durchgeführte   verschärfte Biegeprobe, bei welcher darauf geachtet wird, dass die Schweiss selbst gebogen wird, erreicht 90  bis zum ersten Anriss. 



   Ein Vergleiehsblech aus SAE-Stahl Nr. 4130 zeigt bei 65-3 kg/mm2 Zugfestigkeit und   17-1So   (L = 10    < )   Dehnung in der geschweissten Probe einen Biegewinkel von nur etwa 15  bis zum ersten Anriss. 



   Durch die Herabsetzung des Kohlenstoffgehaltes wird die Bildung eines groben und spröden Kornes in und neben der Schweisse vermieden. Die abgestimmten Mengen der Elemente Chrom, Nickel und   Molybdän   bewirken eine erhöhte Festigkeit und Zähigkeit des hauptsächlich aus Ferrit bestehenden Gefüges und verhindern gleichzeitig ein Ausglühen der Einflusszone, das festigkeitsvermindernd wirken könnte. Aber auch die ebenso unerwünschte Lufthärtung, die sich bei Chrom-Molybdän-Stahlblechen nach SAE-Stahl Nr. 4130 in der Übergangszone infolge der raschen Wärmeableitung aus dem über Ace erhitzten Teil des Bleches ergibt, unterbleibt auf Grund der geringen kritischen Abkühlungsgesehwindigkeit der Stähle von der vorliegenden Zusammensetzung. Der beispielsweise genannte 
 EMI2.3 
 



   Die   Veränderung   der Festigkeit innerhalb der Grenzen von 50-85 kg/mm2 lässt sich durch entsprechende Bemessung der Legierungselemente bewerkstelligen. Die Grenze des Kohlenstoffgehaltes von   0-16% gilt   als äusserst. Es ist zweckmässig, den Kohlenstoffgehalt nicht über   0-13% zu   steigern, wenn die Summe der Elemente Chrom, Nickel und Molybdän etwa 3% erreicht.

Claims (1)

1. PATENT-ANSPRUCH : Stähle für Bleche, welche geschweisst werden, insbesondere solcher zum Bau von Flugzeugen, Pontons und Leiehtfahrzeugen, die nicht nur hohe Festigkeit und gute Schweissbarkeit, sondern auch besondere Zähigkeit bei verbindungsgesehweissten, nicht nachbehandelten Konstruktionsteilen aufweisen, dadurch gekennzeichnet, dass sie höchstens 0-16% Kohlenstoff, 0-5-2% Chrom, 0-30-1-20% Nickel und 0-10-0-60% Molybdän enthalten.